JP2013218553A - Ｃａｄデータ変換システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】道路または河川の平面図、縦断図及び横断図の２次元ＣＡＤデータから３次元ＣＡＤデータを生成し、道路等の３次元形状を、熟練を要することなく容易に把握可能にするＣＡＤデータ変換システム及びプログラムを提供することを課題としている。
【解決手段】道路等の平面図、縦断図、横断図の２次元ＣＡＤデータとに基づいて、ＣＡＤデータを生成するデータ生成手段１４を備えたＣＡＤデータ変換システムであって、平面図の縮尺を取得するとともに平面図に関する基準点の情報を取得する平面図情報処理手段２２と、縦断図の縮尺を取得するとともに対象物の高さ情報を取得する縦断図情報処理手段２３と、横断図の縮尺を取得するとともに上記取得した各基準点における対象物の断面形状の情報を取得する横断図情報処理手段２４とを備え、データ生成手段１４は、前記３つの２次元ＣＡＤデータを、対象物の３次元情報が含まれる３次元ＣＡＤデータに変換する。
【選択図】図２

Description

本発明は、道路又は河川からなる対象物の３つの２次元ＣＡＤデータを、別のＣＡＤデータに変換するＣＡＤデータ変換システム及びプログラムに関する。

道路又は河川からなる対象物の工事施工用の図面設計をコンピュータによって行う場合、対象物の平面図、縦断図及び横断図等の２次元ＣＡＤデータを作成することが一般的であるが、この平面図、縦断図、横断図等の２次元ＣＡＤデータの図面から対象物の３次元形状を把握するためには、相当の熟練が必要であり、工事に従事する者全員が工事を着工する前や工事の途中で施工対象物の全体像を容易に把握することは困難であった。

そこで、対象物の平面図と縦断図と横断図から、平面図に示された対象物形状と縦断図に示された対象物形状と横断図に示された対象物形状とが位置合せされた状態で一括表示される別のＣＡＤデータを生成し、この一括表示されたＣＡＤデータの図面によって対象物の形状把握を容易にする特許文献１に記載のデータ変換システムが従来公知となっている。

特開２００３−９７２９７号公報

しかし、上記文献では、道路または河川からなる対象物の平面図、縦断図及び横断図を位置合せして一括表示するのみで、ＣＡＤデータ自体は２次元であり、２次元の図面から対象物の３次元的形状を把握する必要があることには変わりなく、工事に従事する者全員が施工対象物の全体像を容易に把握するには、まだ不十分なものであった。

本発明では、道路または河川の平面図、縦断図及び横断図の２次元ＣＡＤデータから３次元ＣＡＤデータを生成し、施工対象物である道路または河川の３次元形状を、熟練を要することなく容易に把握可能にするＣＡＤデータ変換システム及びプログラムを提供することを課題としている。

上記課題を解決するため本発明は、第１に、道路又は河川からなる対象物の平面形状を示した平面図の２次元ＣＡＤデータと、対象物の全長方向における高さを断面形状で示した縦断図の２次元ＣＡＤデータと、対象物上の異なる位置に配置された複数の基準点における断面形状をそれぞれ示した横断図の２次元ＣＡＤデータとに基づいて、別のＣＡＤデータを生成するデータ生成手段１４と、データ生成手段１４で生成されたＣＡＤデータを保持するメモリ３とを備えたＣＡＤデータ変換システムであって、平面図の縮尺を取得するとともに横断図に関する基準点の情報を取得する平面図情報処理手段２２と、縦断図の縮尺を取得するとともに対象物の高さ情報を取得する縦断図情報処理手段２３と、横断図の縮尺を取得するとともに上記取得した各基準点における対象物の断面形状の情報を取得する横断図情報処理手段２４とを備え、データ生成手段１４は、上記取得された縮尺に基づいて、平面図、縦断図及び横断図の縮尺を揃えるとともに、隣合う基準点の各組に対し、隣合う２つの基準点の平面位置及び高さと、該２つの基準点のそれぞれの断面形状とに基づいて該基準点間の３次元情報を生成することにより、前記３つの２次元ＣＡＤデータを、対象物の３次元情報が含まれる３次元ＣＡＤデータに変換することを特徴としている。

第２に、２次元ＣＡＤデータから必要な情報を識別する識別手段１６を備え、該識別手段１６は、２次元ＣＡＤデータの情報の種類を示す文字情報又は記号情報に基づいて情報の識別を行うように構成され、平面図情報処理手段２２、縦断図情報処理手段２３、又横断図情報処理手段２４は、識別手段１６を介して情報取得を行うことを特徴としている。

第３に、記憶装置４を備え、文字情報を端的に表現又は別に表現したキーワードを予め記憶装置４に記憶し、該識別手段１６は、記憶装置４に記憶されたキーワードを用いて、２次元ＣＡＤデータの文字情報を識別することを特徴としている。

第４に、平面図情報処理手段２２、縦断図情報処理手段２３、又横断図情報処理手段２４は、実際の距離情報が取得されている２点間の図面上での距離を求めることにより、図面上の距離と実際の距離との比率である縮尺を算出することを特徴としている。

第５に、平面図情報処理手段２２、縦断図情報処理手段２３、又横断図情報処理手段２４は、実際の距離情報が取得されている２点の組合せを変更して、縮尺の算出を複数回行い、算出された複数の縮尺の算出値から頻度の高い値を、該図面の縮尺値として採用する
ことを特徴としている。

第６に、前記平面図情報処理手段２２は、平面図から対象物の幅方向の中心を通る中心線を取得し、データ生成手段１４は、隣合う基準点の各組に対し、２つの基準点間の中心線も利用して該２つの基準点間の３次元情報を生成することを特徴としている。

第７に、前記縦断図情報処理手段２３は、縦断図の２次元ＣＡＤデータから、対象物のカーブに関する情報であるカーブ情報を取得し、データ生成手段１４は、上記カーブ情報から対象物の平面図における中心線のカーブ部分を生成することを特徴としている。

第８に、平面図情報処理手段２２は、取得された点のうち、中心線上に位置する点のみを基準点として採用することを特徴としている。

第９に、前記縦断図情報処理手段２３は、対象物が道路の場合、縦断図から道のカーブ部分の拡幅又は片勾配を取得することを特徴としている。

第１０に、メモリ３及び記憶装置４を備えたコンピュータに、請求項１乃至９の何れかに記載のＣＡＤデータ変換システムを実行させることを特徴としている。

上記構成によれば、道路又は河川からなる対象物の平面図、縦断図及び横断図の２次元ＣＡＤデータから、平面図の縮尺を取得するとともに横断図に関する基準点の情報を取得し、縦断図の縮尺を取得するとともに対象物の高さ情報を取得し、横断図の縮尺を取得するとともに上記取得した各基準点における対象物の断面形状の情報を取得し、これにより取得した情報に基づいて、データ生成手段によって対象物の３次元ＣＡＤデータを生成できるため、この３次元ＣＡＤデータによって、対象物の３次元形状を、熟練を要することなく容易に把握することができる。

また、２次元ＣＡＤデータから必要な情報を識別する識別手段を備え、該識別手段は、２次元ＣＡＤデータの情報の種類を示す文字情報又は記号情報に基づいて情報の識別を行うように構成され、平面図情報処理手段、縦断図情報処理手段、又横断図情報処理手段は、識別手段を介して情報取得を行えば、必要な情報を正確且つ迅速に取得することができる。

また、文字情報を端的に表現又は別に表現したキーワードを予め記憶装置に記憶し、該識別手段は、記憶装置に記憶されたキーワードを用いて、２次元ＣＡＤデータの文字情報を識別すれば、表現の若干異なる文字情報もキーワードによって識別可能になるため、より確実に文字情報等を識別することができる。

なお、平面図情報処理手段、縦断図情報処理手段、又横断図情報処理手段は、実際の距離情報が取得されている２点間の図面上での距離を求めることにより、図面上の距離と実際の距離との比率である縮尺を算出すれば、様々な種類の２次元ＣＡＤデータから縮尺値を取得可能になるため、汎用性が向上する。

さらに、平面図情報処理手段、縦断図情報処理手段、又横断図情報処理手段は、実際の距離情報が取得されている２点の組合せを変更して、縮尺の算出を複数回行い、算出された複数の縮尺の算出値から頻度の高い値を、該図面の縮尺値として採用すれば、より正確な縮尺値を得ることができる。

また、前記平面図情報処理手段は、平面図から対象物の幅方向の中心を通る中心線を取得し、データ生成手段は、隣合う基準点の各組に対し、２つの基準点間の中心線も利用して該２つの基準点間の３次元情報を生成すれば、より正確に対象物の３次元ＣＡＤデータを生成できる。

また、前記縦断図情報処理手段は、縦断図の２次元ＣＡＤデータから、対象物のカーブに関する情報であるカーブ情報を取得し、データ生成手段は、上記カーブ情報から対象物の平面図における中心線のカーブ部分を生成すれば、正確なカーブ形状を表す３次元ＣＡＤデータを生成できる。

なお、平面図情報処理手段は、取得された点のうち、中心線上に位置する点のみを基準点として採用すれば、より確実に基準点を取得できる。

さらに、前記縦断図情報処理手段は、対象物が道路の場合、縦断図から道のカーブ部分の拡幅又は片勾配を取得するものによれば、より正確且つ詳細な３次元ＣＡＤデータを生成できる。

本発明を適用したＣＡＤデータ変換システムを搭載したコンピュータの構成を示す概略図である。 本ＣＡＤデータ変換システムの構成を示すブロック図である。 道路又は河川の一方又は両方からなる対象物の２次元ＣＡＤデータの平面図である。 道路又は河川の一方又は両方からなる対象物の２次元ＣＡＤデータの縦断図である。 道路又は河川の一方又は両方からなる対象物の２次元ＣＡＤデータの横断図である。 本発明を適用したＣＡＤデータ変換システムによって生成される３次元ＣＡＤデータの斜視図である。 図３の部分拡大図である。 図４の部分拡大図である。 図５の部分拡大図である。 共通の縮尺取得処理のフロー図である。 平面図縮尺取得処理のフロー図である。 平面図情報抽出処理のフロー図である。 縦断図縮尺取得処理のフロー図である。 縦断図情報抽出処理のフロー図である。 平面形状の取得処理のフロー図である。 縦断形状の取得処理のフロー図である。 拡幅、片勾配の取得処理のフロー図である。 横断図縮尺取得処理のフロー図である。 横断図情報抽出処理のフロー図である。 ３次元ＣＡＤデータ生成手段のフロー図である。

図１は、本発明を適用したＣＡＤデータ変換システムを搭載したコンピュータの構成を示す概略図であり、図２は、本ＣＡＤデータ変換システムの構成を示すブロック図である。図示するコンピュータ１は、ＣＡＤデータ変換プログラムをインストールすることによって、ＣＡＤデータ変換システムを搭載している。

コンピュータ１は、マイコン等で構成される制御部（ＣＰＵ）２と、一時的なデータを格納（保持）するとともに制御部２から高速アクセス可能なメモリ（ＲＡＭ）３と、各種情報を永続的又は長期的に記憶保持なＨＤＤやＳＳＤ等からなる記憶装置４と、データのやり取りをインターネット等の通信を介して行うネットワークインターフェース（Ｎ／Ｉ）６と、キーボードやマウスやタッチパネル等からなる入力装置７と、メモリ３又は記憶装置４に記憶・保持されているＣＡＤデータ等のデータを画面出力等する出力部８と、メモリ３又は記憶装置４に記憶・保持されているＣＡＤデータ等のデータをフロッピディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体に記憶出力する外部記憶装置９と、メモリ３又は記憶装置４に記憶・保持されているＣＡＤデータの図面を紙媒体に印刷する印刷機（プリンタ）１１とを備えている。

図３乃至図５は、道路又は河川の一方又は両方からなる対象物の２次元ＣＡＤデータの平面図、縦断図及び横断図であり、図６は、本発明を適用したＣＡＤデータ変換システムによって生成される３次元ＣＡＤデータの斜視図であり、図７乃至図９は、図３乃至図５の部分拡大図である。道路又は河川（対象物）の平面形状を示した平面図の２次元ＣＡＤデータと、対象物の全長方向における高さを断面形状（縦断形状）で示した縦断図の２次元ＣＡＤデータと、対象物上の全長方向に沿って所定間隔毎に配置された複数の測点（基準点）において、対象物の全長方向に対して垂直な面で切断（横断）した場合の切断面（横断面）を示した横断図の２次元ＣＡＤデータとに基づいて、対象物の３次元ＣＡＤデータを生成するように構成されている。

生成された３次元のＣＡＤデータの図面は、対象物の３次元情報を有し、任意の視点から対象物及びその周囲の地表面の形状を確認することができるため、その対象物の施工に関係する者が熟練を要することなく容易に対象物の工事前や工事途中の全体像を把握できる。

次に、図１及び図２に基づいてＣＡＤデータ変換システムの構成を詳述する。
本ＣＡＤデータ変換システムは、対象物の平面図、縦断図及び横断図が個別に示された３つの２次元ＣＡＤデータを、記憶装置４から直接又はネットワークインターフェース６を介して他のコンピュータ等から入力する入力手段１２と、入力された３つの２次元ＣＡＤデータから３次元ＣＡＤデータを生成するための情報を抽出・取得する情報処理部１３と、該情報処理部１３で取得された情報に基づいて対象物の３次元ＣＡＤデータを生成する３次元データ生成手段（データ生成手段）１４と、生成した３次元ＣＡＤデータをネットワークインターフェース６、出力部８、外部記憶装置９又は印刷機１１に出力する出力手段１５とを備えている。ちなみに、ＣＡＤデータ変換プログラムの実行中、入力された２次元ＣＡＤデータ、取得された情報、抽出された情報、記憶装置４から読込んだデータ及び３次元データ生成手段１４によって生成された３次元ＣＡＤデータは、常時メモリ３上に展開保持されている。

また、本ＣＡＤデータ変換システムは、入力手段１２によって入力された２次元ＣＡＤデータを情報処理部１３へ入力できる他、この２次元ＣＡＤデータを記憶装置４に記憶させることもできる。くわえて、該記憶装置４に記憶された２次元ＣＡＤデータを、入力手段１２を介して、情報処理部１３へ入力することができるように構成されている。

さらに、記憶装置４は、情報処理部１３によって抽出・取得された３次元ＣＡＤデータを生成するための情報を記憶させることができるように構成されており、これに対応して記憶装置４に記憶された３次元ＣＡＤデータを生成するための情報を用いて、３次元データ生成手段１４を実行させることができるように構成されている。

また、記憶装置４には、情報処理部１３において所望の情報を抽出するための識別手段１６を実行するための識別文字情報１７と、識別記号情報１８とが記憶されている。これにより、該識別手段１６は、情報処理部１３で解析中の２次元ＣＡＤデータ内から所望の情報を取得できるように構成されている。

前記入力手段１２は、ファイル名に記載された文字要素を読取ることにより、平面図、縦断図、又は横断図であるかを判別して自動的に２次元ＣＡＤファイルを読込むことができる。具体的には、所定の領域にあるファイルについて、ファイル名に「ＰＬ」や「平面」を含んでいる場合には平面図の２次元ＣＡＤデータであると判別し、ファイル名に「ＰＦ」や「縦断」を含んでいる場合には縦断図の２次元ＣＡＤデータであると判別し、ファイル名に「ＣＳ」や「横断」を含んでいる場合には横断図の２次元ＣＡＤデータであると判別することにより、自動的に平面図、縦断図及び横断図を読込む構成とすることができる。なお、各２次元ＣＡＤ図面は、キーボードやマウス等の入力装置７を操作し、メモリ３、記憶装置４、外部記憶装置９又はネットワーク上にあるファイルを適宜選択することによっても入力することができる。

前記識別手段１６は、記憶装置４に２次元ＣＡＤデータの情報の種類を示す識別文字情報１７及び識別記号情報１８が予め記憶されており、識別手段１６の文字識別処理及び記号識別処理によって、２次元ＣＡＤデータから取得する情報に対応する文字情報及び記号情報を抽出し、所望の情報を取得することができる。

このとき、記憶装置４に登録された識別文字情報１７は、取得するデータに関する文字情報について、より端的に表現した文字情報や、同じ意味の別の呼称について、複数のキーワードを識別文字情報１７として記憶装置４に登録しておき、所望の情報を抽出する際の、検索漏れを防止することができる。また、識別記号情報１８についても同様に、記号情報に複数の表現方法がある場合には、それらの記号についても識別記号情報１８として記憶させることができる。

なお、記憶装置４に記憶させる識別文字情報１７や、識別記号情報１８は、利用者側から随時追加・変更を行うことができるため、呼び方が複数あるようなデータであっても確実に所望のデータを抽出・取得でき、より汎用性の高いものとなっている。

次に、図２，図１０乃至図１９に基づいて、情報処理部１３の処理フローについて説明する。前記情報処理部１３は、まず、３次元ＣＡＤデータを生成するための情報を平面図から抽出・取得する平面図情報処理手段２２を実行し、その次に３次元ＣＡＤデータを生成するための情報を縦断図から抽出・取得する縦断図情報処理手段２３を実行し、その次に３次元ＣＡＤデータを生成するための情報を横断図から抽出・取得するための横断図情報処理手段２４を実行するように構成されている。

より具体的には、図２に示すように、平面図情報処理手段２２は、平面図縮尺取得処理２６によって平面図の縮尺を取得し、その後、平面図情報抽出処理２７によって道路の中心線上に並べて配置された複数の測点の座標データ等を取得する。縦断図情報処理手段２３は、縦断図縮尺取得処理２８によって縦断図の垂直方向の縮尺と水平方向の縮尺とを取得し、その後、縦断図情報抽出処理２９によって道路のカーブ情報、道路の高さ情報及び拡幅・片勾配の情報等を取得する。横断図情報処理手段２４は、横断図縮尺取得処理３１によって横断図の縮尺を取得し、その後、横断図情報抽出処理３２によって各測点における道路幅方向の断面形状（計画高の断面形状）を特定する値を取得する。

なお、平面図縮尺取得処理２６と、縦断図縮尺取得処理２８と、横断図縮尺取得処理３１とは、まず、共通の縮尺取得処理が実行され、該処理で縮尺が取得できなかった場合に各処理固有の縮尺取得処理が実行される構成となっている。以下、各処理フローについて説明する。

図１０は、共通の縮尺取得処理のフロー図である。共通の縮尺取得処理が開始されるとステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、ＣＡＤデータに予め縮尺値が設定されているか否かの検出が行われる。ＣＡＤデータに縮尺値が設定されている場合には、ステップＳ１４に進み、ＣＡＤデータに設定された縮尺値を取得し、その後リターンする。一方で、ＣＡＤデータに縮尺値が設定されていない場合には、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、２次元ＣＡＤデータの枠周囲にある図面表題欄を認識し、前記認識手段により縮尺を示す「１：」又は「１／」が含まれる文字情報があるか否かが検出される。図面表題欄に縮尺を示す文字情報が検出された場合には、ステップＳ１４に進み、検出された文字情報に記載された値を縮尺値として取得し、その後リターンする。一方で、縮尺を示す「１：」又は「１／」に相当する文字情報が検出されなかった場合には、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、２次元ＣＡＤデータ中に縮尺を示す「１：」又は「１／」が含まれる文字情報があるか否かが検出される。該文字情報が検出された場合には、ステップＳ１４に進み、検出された文字情報に記載された値を縮尺値として取得し、その後リターンする。一方で、「１：」又は「１／」に相当する文字情報が検出されなかった場合には、縮尺を取得することなくリターンする。

ちなみに、ステップＳ１１に記載のＣＡＤデータに設定されている縮尺値とは、例えばＳＸＦファイルの場合における部分図の倍率や、ＤＷＧファイルの場合におけるビューポートの倍率等を認識することにより行う。

図１１は、平面図縮尺取得処理のフロー図である。平面図縮尺取得処理２６による処理が開始されるとステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、上述の共通の縮尺取得処理を実行し、ステップＳ２２に進み、共通の縮尺取得処理によって縮尺が取得されたか否かの検出が行われる。縮尺が取得されている場合には、平面図縮尺取得処理２６の処理フローが終了となる一方で、縮尺が取得されなかった場合には、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、平面図の内枠の形状を認識するとともに、該内枠の周囲に存在する数値を含む文字情報を認識し、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、認識された文字情報のうち、文字列の描画方向が同一であるとともに上下方向に隣接し、ｙ座標の文字情報を含む文字情報を２点抽出し（図７を参照）、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５では、抽出した２つの文字列の図面上の距離を取得し、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、抽出した２つの文字情報から座標値を取得するとともに、座標値の差を算出し、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、抽出した２点間の座標値の差と、図面上の長さとを用いて平面図の縮尺を取得し、平面図縮尺取得処理２６の処理フローが終了する。

なお、上記の縮尺の取得手段のステップＳ２４以降について、文字列の描画方向が同一な中で左右方向に隣接するｘ座標の文字情報を含む文字情報を２点抽出し、同様の処理を行うことで縮尺を得る構成としても良い。

ちなみに、ステップＳ２４〜Ｓ２７による平面図の縮尺の取得を、任意の他の座標の組合せを用いて複数回行い、算出された縮尺値のうち、最も高い頻度で算出された値を平面図の縮尺として採用する構成としても良い。なお、複数回算出した値の平均値を平面図の縮尺として採用しても良い。

図１２は、平面図情報抽出処理のフロー図である。平面図情報抽出処理２７による処理が開始されるとステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、道路中心線を構成する平面線形の記号情報を認識して、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、識別手段１６により測点を構成する記号情報及び文字情報をすべて検出し、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、検出された点のうちの１つの位置が、道路中心線の上に配置されているか否かを解析し、検出された点が道路中心線上にあった場合には、ステップＳ３４に進み、検出された点を測点と特定して、座標値を取得した後に、ステップＳ３５に進む。その一方で、検出された点が道路中心線上になかった場合には、ステップＳ３３から直接ステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５では、ステップＳ３２で検出されたすべての点について、まだ道路中心線上にあるか否かの判定がされていない点が残っている場合には、ステップＳ３３に戻る。その一方で、検出されたすべての点で、道路中心線上にあるか否かの判定が行われた場合には、平面図情報抽出処理２７の処理フローを終了する。

図１３は、縦断図縮尺取得処理のフロー図である。縦断図縮尺取得処理２８による処理が開始されるとステップＳ４１に進む。ステップＳ４１では、上述の共通の縮尺取得処理を実行して、ステップＳ４２に進み、共通の縮尺取得処理によって縮尺が取得されたか否かの検出が行われる。縮尺が取得されている場合には、縦断図縮尺取得処理２８の処理フローが終了となる一方で、縮尺が取得されなかった場合には、ステップＳ４３に進む。

ステップＳ４３では、縦断図下側の縦断表の帯列の中から追加距離の帯列の位置を認識して、ステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、追加距離の帯列中の文字情報から任意に２つを抽出して、ステップＳ４５に進む。なお、文字情報の組の選び方は追加距離を示す文字情報の組合せであれば方法はなんでも良い。

ステップＳ４５では、抽出した２つの文字情報の図面上の距離を取得し、ステップＳ４６に進み、ステップＳ４６では、抽出した２つの文字情報に含まれる数値の差を算出し、ステップＳ４７に進む。

また、ステップＳ４７では、抽出した２点間の追加距離の差と、図面上の長さとを用いて縦断図の水平方向の縮尺を取得し、ステップＳ４８に進む。なお、得られた水平方向の縮尺値は、整数部１桁目を四捨五入しても良い。

ステップＳ４８では、縦断図左端側の目盛の位置を認識し、ステップＳ４９に進み、ステップＳ４９では、認識した目盛の文字情報について上下に隣接する２つの文字情報を抽出し（図８を参照）、ステップＳ５０に進む。なお、隣接していなくても上下方向に配置された目盛の文字情報であれば適用できる。

ステップＳ５０では、抽出した２つの文字情報の図面上の距離を取得し、ステップＳ５１に進む。ステップＳ５１では、抽出した２つの目盛の数値の差を算出し、ステップＳ５２に進む。

ステップＳ５２では、抽出した２点間の目盛の数値の差と、図面上の長さとを用いて縦断図の鉛直方向の縮尺を取得し、縦断図縮尺取得処理２８の処理フローを終了する。なお、得られた鉛直方向の縮尺値は、整数部１桁目を四捨五入しても良い。

図１４は、縦断図情報抽出処理のフロー図である。縦断図情報抽出処理２９が開始されるとステップＳ６１に進む。ステップＳ６１では、道路のカーブ情報を取得する、道路のカーブ情報を取得する平面形状の取得処理を実行し、その後、ステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では、道路の起伏形状を取得する縦断形状の取得処理を実行し、ステップＳ６３に進む。ステップＳ６３では、道路の拡幅、片勾配の取得処理を実行し、縦断図情報抽出処理２９の処理フローを終了する。

なお、図１５乃至図１７に基づき、縦断図情報抽出処理２９における、平面形状の取得処理、縦断形状の取得処理、拡幅、片勾配の取得処理の処理フローについて、以下に説明する。

図１５は、平面形状の取得処理のフロー図である。平面形状の取得処理が開始されるとステップＳ７１に進む。ステップＳ７１では、縦断図に配置された縦断表の位置を認識し、ステップＳ７２に進む。ステップＳ７２では、縦断表の中から測点名称と、追加距離と、平面線形曲率図の帯列の位置を認識して、ステップＳ７３に進む。

ステップＳ７３では、平面線形曲率図の折れ線を認識するとともに、該折れ線の屈曲箇所である変化点を取得し、ステップＳ７４に進む。ステップＳ７４では、変化点における測点の名称と、追加処理の数値とを取得し、ステップＳ７５に進む。ステップＳ７５では、平面線形曲率図の帯列から曲線半径、緩和曲線パラメータ等を取得することにより、カーブの種類を認識して、その後リターンする。

図１６は、縦断形状の取得処理のフロー図である。縦断形状の取得処理が開始されると、ステップＳ８１に進む。ステップＳ８１では、縦断図に配置された縦断表の位置を認識し、ステップＳ８２に進む。ステップＳ８２では、縦断表の中から測点名称と、追加距離と、計画高と、勾配の帯列の位置を認識して、ステップＳ８３に進む。

ステップＳ８３では、勾配の帯列の折れ線を認識することにより、縦断形状の変化点を取得するとともに、変化点における計画高の値と、縦断曲線長の値とを取得し、ステップＳ８４に進む。ステップＳ８４では、縦断形状の変化点における測点名称と、追加距離の数値とを取得し、その後リターンする。

なお、縦断曲線長は、変化点における計画高の記載箇所の上方側に記載される文字情報から抽出・取得する。図４及び図８に示される縦断図では、識別手段１６により、「ＶＣＬ」の文字情報を検出することにより、縦断曲線長の情報を取得できる。

図１７は、拡幅、片勾配の取得処理のフロー図である。拡幅、片勾配の取得処理が開始されると、ステップＳ９１に進む。ステップＳ９１では、縦断図に配置された縦断表の位置を認識し、ステップＳ９２に進む。ステップＳ９２では、縦断表の中から測点名称と、追加距離と、拡幅と、片勾配の帯列の位置を認識して、ステップＳ９３に進む。

ステップＳ９３では、拡幅及び片勾配の帯列の折れ線から拡幅及び片勾配の変化点をそれぞれ取得し、ステップＳ９４に進む。ステップＳ９４では、拡幅、片勾配の変化点における測点名称と、追加距離の数値とをそれぞれ取得し、ステップＳ９５に進む。

ステップＳ９５では、隣接した変化点の間のΔｘ、Δｙの数値を算出して取得し、ステップＳ９６に進む。ステップＳ９６では、拡幅及び片勾配の帯列から拡幅と片勾配の数値を取得し、その後リターンする。

図１８は、横断図縮尺取得処理のフロー図である。横断図縮尺取得処理３１による処理が開始されるとステップＳ１０１に進む。ステップＳ１０１では、上述の共通の縮尺取得処理を実行し、ステップＳ１０２に進み、共通の縮尺取得処理によって縮尺が取得されたか否かの検出が行われる。縮尺が取得されている場合には、横断図縮尺取得処理３１の処理フローが終了となる一方で、縮尺が取得されなかった場合には、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、横断図に付された任意の寸法線を抽出し、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、認識された寸法線の両矢印の間の図面上の距離を取得し、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、抽出した寸法線の記号内にある文字情報から寸法長さの数値を取得し、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、抽出した寸法線の寸法長さの数値と、寸法線の図面上の長さとを用いて横断図の縮尺を取得し、横断図縮尺取得処理３１を終了する。なお、得られた縮尺値は、整数部１桁目を四捨五入しても良い。

ちなみに、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６による寸法線を用いた横断図の縮尺の取得を、任意の他の寸法線を用いて複数回行い、算出された縮尺値のうち、最も高い頻度で算出された値を横断図の縮尺として採用する構成としても良い。なお、複数回算出した値の平均値を横断図の縮尺として採用しても良い。

図１９は、横断図情報抽出処理のフロー図である。横断図情報抽出処理３２による処理が開始されるとステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、横断図から既に特定された測点名称の文字情報を認識し、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、認識された測点名称の下方側に位置する計画高及び現況地盤高の文字情報を認識し、その数値を取得し、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３では、測点名称の下方側に配置された道路中心線（センターライン）の記号情報を認識するとともに、文字情報から標高基準値及びその標高基準線を認識し、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４では、道路中心線、標高基準値、標高基準線を用いて、道路中心線上における計画高の高さ位置と、現況地盤高の高さ位置を特定し、ステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１５では、道路中心線上の計画高の位置を通過する折れ線を検索するとともに、検出された折れ線に連結している記号情報及び文字情報から測点における計画断面形状を取得する。道路中心線上の現況高さ位置を通過する折れ線についても同様に記号情報及び文字情報から現況断面形状を取得し、ステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１６では、平面図等から検出されたすべて測点について断面形状（計画断面形状及び現況断面形状）を取得できていない場合には、ステップＳ１１１に戻り、未検出の測点での断面形状の取得を開始する。その一方で、すべての測点において断面形状を取得した場合には、横断図情報抽出処理３２の処理フローを終了する。

なお、横断図情報抽出処理３２により抽出・取得した計画断面形状は、道路中心上であって且つ計画高位置である特定点から、計画断面形状を形成する折れ線の変化位置までのΔｘ、Δｙの数値を計算して取得しているため、測点における道路の中心とその標高位置とがわかれば、その測点における計画断面形状が再現できるような値が取得されるように構成されている。なお、現況断面形状についても同様である。

ちなみに、図９に示した横断図の例の場合では、測点名称（Ｎｏ．１３）下方側の「ＧＨ」が現況地盤高であり、「ＦＨ」が計画高となっており、「ＤＬ」が標高基準値を表しており、前記識別手段１６に基づいてこれらの情報を抽出・取得する。

次に、図２０に基づいて前記３次元データ生成手段１４について説明する。
３次元データ生成手段１４は、上述の各縮尺取得処理によって取得された縮尺に基づいて、平面図、縦断図及び横断図の縮尺を揃えるとともに、平面図情報抽出処理２７、縦断図情報抽出処理２９、横断図情報抽出処理３２により抽出された各抽出データに基づいて、道路の３次元ＣＡＤデータを生成することができる。言い換えると、道路の平面図、縦断図、横断図を示した３つの２次元ＣＡＤデータを、道路の３次元情報が含まれる３次元ＣＡＤデータに変換することができる。以下、具体的に説明する。

図２０は、３次元ＣＡＤデータ生成手段のフロー図である。３次元ＣＡＤデータ生成手段１４の処理が開始されると、ステップＳ１２１に進む。ステップＳ１２１では、平面図、縦断図及び横断図で取得された縮尺値を比較し、縮尺の値が異なる図面データがある場合には、縮尺を揃える処理を行い、ステップＳ１２２に進む。

ステップＳ１２２では、平面図から取得した測点の座標と、道路中心線の形状とから道路の平面線形の形状を生成し、この道路の平面線形に対して、縦断図から取得したカーブ情報である曲線半径及び、緩和曲線パラメータを用いて道路の平面線形のカーブ形状を特定し、ステップＳ１２３に進む。これによりカーブ形状について、図３に示した道路のように、曲線→緩和（クロソイド）曲線→曲線と順次変化する形状も正確に構成することができる。

ステップＳ１２３では、縦断図から取得した標高値と、縦断形状の勾配の値と、縦断曲線長の値とを、適用することによって道路の平面線形に沿って縦断線形の形状を生成し、ステップＳ１２４に進む。これにより、道路の形状を３次元的に表現することができる。

ステップＳ１２４では、縦断図から取得した拡幅の数値と、その変化点の位置より、道路の緩和曲線内側（あるいは両側）に拡幅を形成する。また、同様にして縦断図から取得した片勾配の値に基づいて、路面全体を曲線の内側に傾けた形状となるように生成し、ステップＳ１２５に進む。これによりカーブ時の遠心力を低減させる片勾配の形状も考慮した道路形状を表す３次元ＣＡＤデータを生成できる。

ステップＳ１２５では、これまでの処理により道路の平面線形の形状が特定されるとともに、各測点での道路中心点と、その計画高（標高値）が特定されるため、横断図から取得した各測点での断面形状により、各測点での断面形状を生成し、ステップＳ１２６に進む。

ステップＳ１２６では、各測点間において、平面線形の形状に沿って計画断面形状を補間することにより、道路の全長方向に沿って断面形状を形成する。以上の情報を反映させた３次元ＣＡＤデータを生成した後、３次元生成手段１４の処理フローを終了する。

以上より、本ＣＡＤ変換システムによって、平面図、縦断図、横断図の３つの２次元ＣＡＤデータから、対象物の３次元情報が含まれる３次元ＣＡＤデータに容易に変換することができる。また、これにより生成された３次元ＣＡＤデータに基づいた形状を、出力部８により画面出力等することによって、施工対象物の３次元形状を容易に把握できる。

ちなみに、本実施例の縦断図には記載されていなかった、視距等についての情報が入力される２次元ＣＡＤデータに記載されている場合には、上述の例と同様にして該情報を３次元ＣＡＤデータに反映させることができる。

３ メモリ
４ 記憶装置
１４ ３次元データ生成手段（データ生成手段）
１６ 識別手段
１７ 識別文字情報（キーワード）
２２ 平面図情報処理手段
２３ 縦断図情報処理手段
２４ 横断図情報処理手段

Claims (10)

1. 道路又は河川からなる対象物の平面形状を示した平面図の２次元ＣＡＤデータと、対象物の全長方向における高さを断面形状で示した縦断図の２次元ＣＡＤデータと、対象物上の異なる位置に配置された複数の基準点における断面形状をそれぞれ示した横断図の２次元ＣＡＤデータとに基づいて、別のＣＡＤデータを生成するデータ生成手段（１４）と、
   データ生成手段（１４）で生成されたＣＡＤデータを保持するメモリ（３）とを備えたＣＡＤデータ変換システムであって、
   平面図の縮尺を取得するとともに平面図上の基準点の情報を取得する平面図情報処理手段（２２）と、
   縦断図の縮尺を取得するとともに対象物の高さ情報を取得する縦断図情報処理手段（２３）と、
   横断図の縮尺を取得するとともに上記取得した各基準点における対象物の断面形状の情報を取得する横断図情報処理手段（２４）とを備え、
   データ生成手段（１４）は、上記取得された縮尺に基づいて、平面図、縦断図及び横断図の縮尺を揃えるとともに、隣合う基準点の各組に対し、隣合う２つの基準点の平面位置及び高さと、該２つの基準点のそれぞれの断面形状とに基づいて該基準点間の３次元情報を生成することにより、前記３つの２次元ＣＡＤデータを、対象物の３次元情報が含まれる３次元ＣＡＤデータに変換する
   ことを特徴とするＣＡＤデータ変換システム。
2. ２次元ＣＡＤデータから必要な情報を識別する識別手段（１６）を備え、
   該識別手段（１６）は、２次元ＣＡＤデータの情報の種類を示す文字情報又は記号情報に基づいて情報の識別を行うように構成され、
   平面図情報処理手段（２２）、縦断図情報処理手段（２３）、又は横断図情報処理手段（２４）は、識別手段（１６）を介して情報取得を行う
   請求項１に記載のＣＡＤデータ変換システム。
3. 記憶装置（４）を備え、
   文字情報を端的に表現又は別に表現したキーワードを予め記憶装置（４）に記憶し、
   該識別手段（１６）は、記憶装置（４）に記憶されたキーワードを用いて、２次元ＣＡＤデータの文字情報を識別する、
   請求項２に記載のＣＡＤデータ変換システム。
4. 平面図情報処理手段（２２）、縦断図情報処理手段（２３）、又は横断図情報処理手段（２４）は、実際の距離情報が取得されている２点間の図面上での距離を求めることにより、図面上の距離と実際の距離との比率である縮尺を算出する
   請求項１乃至３の何れかに記載のＣＡＤデータ変換システム。
5. 平面図情報処理手段（２２）、縦断図情報処理手段（２３）、又横断図情報処理手段（２４）は、実際の距離情報が取得されている２点の組合せを変更して、縮尺の算出を複数回行い、算出された複数の縮尺の算出値から頻度の高い値を、該図面の縮尺値として採用する
   請求項４に記載のＣＡＤデータ変換システム。
6. 前記平面図情報処理手段（２２）は、平面図から対象物の幅方向の中心を通る中心線を取得し、
   データ生成手段（１４）は、隣合う基準点の各組に対し、２つの基準点間の中心線も利用して該２つの基準点間の３次元情報を生成する
   請求項１乃至５の何れかに記載のＣＡＤデータ変換システム。
7. 前記縦断図情報処理手段（２３）は、縦断図の２次元ＣＡＤデータから、対象物のカーブに関する情報であるカーブ情報を取得し、
   データ生成手段（１４）は、上記カーブ情報から対象物の平面図における中心線のカーブ部分を生成する
   請求項６の何れかに記載のＣＡＤデータ変換システム。
8. 平面図情報処理手段（２２）は、取得された点のうち、中心線上に位置する点のみを基準点として採用する
   請求項６又は７の何れかに記載のＣＡＤデータ変換システム。
9. 前記縦断図情報処理手段（２３）は、対象物が道路の場合、縦断図から道のカーブ部分の拡幅又は片勾配を取得する請求項１乃至８の何れかに記載のＣＡＤデータ変換システム。
10. メモリ（３）及び記憶装置（４）を備えたコンピュータに、請求項１乃至９の何れかに記載のＣＡＤデータ変換システムを実行させるＣＡＤデータ変換プログラム。